《具有主齿轮箱和动力输出单元的变速器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《具有主齿轮箱和动力输出单元的变速器.pdf（10页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103038549 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 8 5 4 9 A *CN103038549A* (21)申请号 201080067702.1 (22)申请日 2010.06.24 F16H 57/04(2006.01) B60K 17/28(2006.01) (71)申请人沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 地址瑞典哥德堡 (72)发明人汉斯埃哈德 (74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人陆弋 王伟 (54) 发明名称 具有主齿轮箱和动力输出单元的变速器 (57) 摘要 变速器(1)，其包括主齿轮箱。
2、(2)和动力输出 单元(3)，其中，动力输出单元(3)能够通过接合 机构(4)与主齿轮箱(2)接合及分离，该接合机构 (4)至少具有使主齿轮箱(2)和动力输出单元(3) 接合的第一位置以及使动力输出单元(3)与主齿 轮箱(2)分离的第二位置，其中，动力输出单元 (3)设有至少一个润滑剂入口(5)。该变速器(1) 的特征在于，所述接合机构(4)包括阀构件(6)， 从而，当所述接合机构(4)位于其第二位置时，阀 构件(6)阻塞所述润滑剂入口(5)，由此防止润滑 剂经由润滑剂入口(5)流入动力输出单元(3)，因 此，当所述接合机构(4)位于其第一位置时，润滑 剂入口(5)打开，且润滑剂能经由润滑剂入。
3、口(5) 流入动力输出单元(3)。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.12.24 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2010/003794 2010.06.24 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/160656 EN 2011.12.29 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 1/1页 2 1.一种变速器(1)，所述变速器(1)包括主齿轮箱(2)和动力输出单元(3)，其中，所述 动力输出单元(3)能够通过接合机构(4)而与所述主齿轮箱(。
4、2)接合及分离，所述接合机 构(4)至少具有使所述主齿轮箱(2)和所述动力输出单元(3)接合的第一位置以及使所述 动力输出单元(3)与所述主齿轮箱(2)分离的第二位置，其中，所述动力输出单元(3)设有 至少一个润滑剂入口(5)，其特征在于， 所述接合机构(4)包括阀构件(6)，由此，当所述接合机构(4)位于所述接合机构(4) 的第二位置时，所述阀构件(6)阻塞所述润滑剂入口(5)，从而防止润滑剂经由所述润滑剂 入口(5)流入所述动力输出单元(3)，因此，当所述接合机构(4)位于所述接合机构(4)的 第一位置时，所述润滑剂入口(5)打开，且润滑剂能经由所述润滑剂入口(5)流入所述动力 输出单元(。
5、3)。 2.根据权利要求1所述的变速器(1)，其中，所述接合机构(4)至少包括： -接合套筒(7)，当所述接合机构(4)位于所述接合机构(4)的第一位置时，所述接合 套筒(7)使所述主齿轮箱(2)的驱动轴(8)和所述动力输出单元(3)的从动轴(9)接合， 而当所述接合机构(4)位于所述接合机构(4)的第二位置时，所述接合套筒(7)使所述动 力输出单元(3)的所述从动轴(9)与所述主齿轮箱(2)的所述驱动轴(8)分离； -拨叉(10)，所述拨叉(10)被设置用于执行所述接合套筒(7)在所述第一位置和所述 第二位置之间的移动；以及 -活塞(11)，所述活塞(11)被设置用于将换档力(12)从驱动源。
6、传送至所述拨叉(10)， 以执行所述移动， 其中，所述阀构件(6)布置在所述接合套筒(7)、所述拨叉(10)和所述活塞(11)中的 任一个上，或布置在与所述接合机构(4)一起移动的任何其他部件上。 3.根据权利要求1或2中的任一项所述的变速器(1)，其中，所述阀构件(6)包括从所 述接合机构(4)突出的杆(13)，并且，当所述接合机构(4)从所述接合机构(4)的第一位置 移动至所述接合机构(4)的第二位置时，所述杆(13)被引导到所述润滑油入口(5)内，从 而阻塞所述润滑油入口(5)。 4.根据权利要求1或2所述的变速器(1)，其中，所述阀构件(6)包括位于所述接合机 构(4)上的表面(14)。
7、，其中，所述表面(14)被适配成使得：当所述接合机构(4)从所述接 合机构(4)的第一位置移动至所述接合机构(4)的第二位置时，所述表面(4)滑动到所述 润滑油入口(5)上，从而阻塞所述润滑油入口(5)。 5.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器(1)，其中，所述动力输出单元(3)和所 述主齿轮箱(2)具有共用的润滑系统。 6.根据权利要求5所述的变速器(1)，还布置有泵(15)，以使润滑剂在所述润滑系统中 循环，并且其中，所述泵(15)被以机械方式驱动或者被电驱动。 7.根据前述权利要求中的任一项所述的变速器(1)，其中，所述接合机构(4)被以气动 方式控制或以电动方式控制。 8.一种车辆。
8、，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的所述变速器(1)。 权 利 要 求 书CN 103038549 A 1/4页 3 具有主齿轮箱和动力输出单元的变速器 技术领域 0001 本发明涉及车辆变速器领域，尤其涉及具有动力输出单元的车辆变速器领域。 背景技术 0002 具有动力输出单元的车辆变速器的发展过程中的总体趋势是需要越来越大的功 率输出。这么做的负面结果之一是：增大的功率会在动力输出单元内产生更高温度。通常， 变速器包括主齿轮箱和动力输出单元。为了冷却该动力输出单元，其配备有润滑循环系统。 通常，该润滑循环系统是与主齿轮箱共用的，其中，齿轮箱润滑剂的一部分被导入到动力输 出单元内，以用于。
9、冷却和润滑。然后，润滑剂被引回主齿轮箱。在已知的设计中，此润滑循 环系统不能仅对动力输出单元停用，这意味着：在润滑循环系统为主齿轮箱工作时，也始终 为动力输出单元而工作。 0003 由于功率输出的增大，需要更多的润滑油来冷却和润滑该动力输出单元。然而，为 了确保主齿轮箱的润滑和冷却，变速器润滑剂仅有限的一部分能用于该动力输出单元。从 而，若把太多的润滑剂导入到动力输出单元，则会使主齿轮箱的冷却和润滑变得不足。 发明内容 0004 因此，本发明的目的在于：在不导致主齿轮箱的润滑不足的情况下，简单而有效地 向动力输出单元供应润滑剂。 0005 因此，本发明基于一种包括主齿轮箱和动力输出单元的变速器。
10、，其中，该动力输出 单元能够通过接合机构而与主齿轮箱接合及分离，该接合机构至少具有使主齿轮箱和动力 输出单元接合的第一位置以及使动力输出单元与主齿轮箱分离的第二位置，其中，该动力 输出单元设有至少一个润滑剂入口。 0006 此外，本发明的特征在于，所述接合机构包括阀构件，由此，当所述接合机构位于 其第二位置时，该阀构件阻塞所述润滑剂入口，从而防止润滑剂经由该润滑剂入口流入动 力输出单元。当所述接合机构位于其第一位置时，即，当所述接合机构与主齿轮箱接合时， 该润滑剂入口打开，且润滑剂能经由该润滑剂入口流入动力输出单元。 0007 由此，为动力输出单元中的该润滑剂入口提供了开启/关闭功能。由于润滑。
11、剂入 口被阻塞，当动力输出单元与主齿轮箱分离时，润滑剂能用于需要润滑剂的主齿轮箱中，因 此能更有效地使用润滑剂。此外，还节约了能量，因为不必将润滑剂泵送到变速器的未使用 的部分。本发明的上述开启/关闭功易于应用，因为它主要使用现有的部件，不必在变速器 内添加额外的阀或控制装置。由此，本发明的阀构件甚至可添加到现有的变速器内。 0008 该动力输出单元的阀构件可以布置在与所述接合机构一起移动的任何部件上。该 接合机构优选包括： 0009 接合套筒，当接合机构位于其第一位置时，该接合套筒使主齿轮箱的驱动轴和动 力输出单元的从动轴接合，而当接合机构位于其第二位置时，该接合套筒使所述动力输出 单元的所。
12、述从动轴与主齿轮箱的所述驱动轴分离； 说 明 书CN 103038549 A 2/4页 4 0010 拨叉，该拨叉被设置用于执行所述接合套筒在所述第一位置和所述第二位置之间 的移动；以及 0011 活塞，该活塞被设置用于将换档力从驱动源传送至所述拨叉，以执行所述移动。 0012 所述阀构件布置在所述接合套筒、拨叉和活塞中的任一个上。很显然，这些部件中 的每一个均可以分成两个或更多个子部件和/或具有与它们一起移动的其它部件。所述阀 构件可以布置在所述部件中的任一个上，或布置在与所述接合机构一起移动的任何其它部 件上。这取决于变速器的设计者选择将所述阀构件设置在哪个部件上，例如，取决于动力输 出单。
13、元的壳体内的可用空间及润滑剂入口的位置。所述阀构件在这些部件中的任一个上的 位置选择并不影响本发明的目的。实际上，设计者能够自由选择所述阀构件的位置恰恰表 明本发明的多功能性和效力。 0013 在本发明的阀构件的一个实施例中，所述阀构件包括从所述接合机构突出的杆， 即，从接合机构的所述部件之一突出。当接合机构从其第一位置移动至其第二位置时，所述 杆被引导到润滑剂入口内，从而阻塞该润滑剂入口。因此，所述杆和润滑剂入口被适配成使 得：当该杆位于所述入口内时，没有润滑剂能通过所述润滑剂入口。 0014 在本发明的阀构件的另一个实施例中，所述阀构件包括位于接合机构上的表面， 即，位于接合机构的所述部件。
14、之一上。所述表面被适配成使得：当接合机构从其第一位置移 动至其第二位置时，所述表面滑动到所述润滑油入口上，从而阻塞所述润滑油入口。此外， 所述阀构件的所述表面和所述润滑剂入口的表面因此被适配成使得：当阀构件的所述表面 位于所述润滑剂入口的前面时，所述阀构件的所述表面和所述润滑剂入口的表面具有紧密 配合。 0015 上述两个实施例的阀构件可以位于接合套筒、拨叉、活塞上，或位于与接合机构一 起移动的任何其他部件上。对于本发明来说，该阀构件的具体设计并不重要。该阀构件可适 于与上述这些部件一体形成或安装在这些部件上，只要该阀构件能够实现其如下目的：即， 当动力输出单元被分离时，防止润滑剂流过润滑剂入。
15、口。 0016 本发明没有限定主齿轮箱和动力输出单元必须具有共用的润滑系统。然而，在其 主齿轮箱和动力输出单元具有共用润滑系统的变速器中，本发明显示了具有优势的应用。 0017 所述润滑循环系统内的润滑剂可以是矿物油或合成油，或者是任何其他合适的润 滑剂。 0018 优选地，该润滑剂通过泵而在所述润滑系统中循环，该泵可以被以机械方式驱动 或者被电驱动。润滑剂的强制循环有利于确保动力输出单元以及主齿轮箱内的所有部件所 需的冷却和润滑。至于选择哪种提供动力的方法(机械方式或电动方式)，则留给设计者 决定，这不是本发明的重点。所述阀构件被设计成具有两个位置，以允许润滑剂的流动和阻 止润滑剂的流动。润。
16、滑剂的流速取决于润滑系统的泵。通常，该泵由与变速器连接的电动 机/发动机驱动。从而，润滑剂的流速也取决于发动机的输出功率，因此，较大的功率输出 引起润滑剂的较大流速。 0019 通常，利用气动、电动或液压动力源来驱动所述接合机构。上述这些控制方法中的 任一种均适用于本发明。 0020 本发明的变速器适于安装在车辆中，优选为多用途车辆，例如牵引车、自卸式卡车 或起重车。然而，本发明的变速器也适合于工业应用。 说 明 书CN 103038549 A 3/4页 5 附图说明 0021 现在，将参考附图、通过举例来描述本发明，在这些附图中，相同和/或等同的部 件具有相同的附图标记，其中： 0022 图。
17、1示出了本发明的变速器的第一实施例，并且 0023 图2示出了本发明的变速器的第二实施例。 具体实施方式 0024 图1a、1b和图2a、2b示出了本发明的变速器1的第一和第二实施例。图1a和2a 示出了接合机构4位于其第一位置时的本发明的变速器1，而图1b和2b示出了接合机构4 位于其第二位置时的本发明的变速器。 0025 变速器1包括主齿轮箱2和动力输出单元3，其中，动力输出单元3能够通过接合 机构4而与主齿轮箱2接合及分离。变速器1被示意性地绘出，主齿轮箱2具有象征性地 示出的一对齿轮22，该一对齿轮22将主齿轮箱的从动轴23与驱动轴8相连。动力输出单 元3具有两个轴9、16，即，通过一。
18、对齿轮17互连的从动轴9和输出轴16。然而，本发明同 样适用于其动力输出单元具有不止一个齿轮对的变速器。 0026 所述接合机构4包括接合套筒7、拨叉10和阀构件6，其中，外部动力源(未示出) 产生力12，该力12作用在阀构件(活塞)6上。该外部动力源例如可以是气动马达、电动 马达或液压马达。当力12作用在活塞6上时，力12传递到拨叉10，拨叉10致动所述接合 套筒7，从而，接合套筒7将主齿轮箱2的驱动轴8与动力输出单元3的从动轴9连接。由 此，主齿轮箱2和动力输出单元3接合，从而可以从动力输出单元3的驱动轴16输出动力。 0027 该接合机构4包括阀构件6，当接合机构4使动力输出单元3和主齿。
19、轮箱2接合及 分离时，阀构件6分别打开及关闭润滑剂入口5。图中示出了阀构件6的两个不同的实施 例。在图1a和1b中，阀构件6是从接合机构4的上述多个部件之一延伸的销13，而在图2 中，阀构件6是位于接合机构4的上述部件之一上的表面14。下面，将结合图1a、1b和图 2a、2b中公开的实例来描述这两个实施例。 0028 在图1a和2a中，接合机构4位于其第一位置，即，动力输出单元3与主齿轮箱2 接合，从而，润滑剂入口5打开，且润滑剂能流入动力输出单元3。在图1b和2b中，接合机 构4位于其第二位置，即，动力输出单元3与主齿轮箱2分离，从而，润滑剂入口5关闭，并 且无润滑剂能流入动力输出单元3。 。
20、0029 图1a、1b示出了阀构件6，它被设计为从拨叉10突出的销13。在图1a中，当接合 机构4位于其第一位置时，即动力输出单元3被接合时，销13处于润滑剂入口5外部，从而 润滑剂入口5是打开的。由此，润滑剂能流入并穿过动力输出单元3(参见箭头18)，从而动 力输出单元3被该润滑剂润滑并冷却。只要所述外部动力源(未示出)将力12施加至活 塞11上，则接合机构4自身将保持在其第一位置。当力12消失时，该接合机构从其第一位 置移动到其第二位置，即，从图1a所示的位置移动至图1b所示的位置。通过弹簧24产生 的弹簧力来实现这种移动，当力12未施加至活塞11上时，该弹簧24确保了接合机构4位 于第二。
21、位置。从而，销13从其位于润滑剂入口5外部的位置移动到位于润滑剂入口5内部 的位置。因此，润滑剂无法再流入动力输出单元3。很显然，销13也可布置在与接合机构4 说 明 书CN 103038549 A 4/4页 6 一起移动的任何其他部件上，例如活塞11或接合套筒7。 0030 图2中的实施例与图1中的实施例的区别仅在于图2中的阀构件6包括表面14， 其中，当接合机构4位于其第一位置时，润滑剂入口5打开，且润滑剂能流入动力输出单元 3(参见箭头18)，并且，当接合机构4从其第一位置移动到其第二位置时，该表面14在润滑 剂入口5的前面滑动，从而阻塞润滑剂入口5。 0031 此外，虽然变速器1的主齿。
22、轮箱2和动力输出单元3位于各自的壳体19、20内，但 二者以机械方式彼此连接。根据附图，该主齿轮箱的驱动轴8延伸至动力输出单元3的壳 体20内，接合机构4位于该壳体20中。然而，也可正好反过来，即，动力输出单元3的从动 轴9能延伸至主齿轮箱2的壳体19内，这并未脱离本发明的范围。根据本发明，其中，接合 机构4设置成使得：该接合机构4能在其两个位置之间移动，并且还能控制润滑剂入口5的 打开和关闭。 0032 另外，润滑剂出口21位于在两个壳体19、20之间，润滑剂从动力输出单元3经由 润滑剂出口21返回到主齿轮箱2内。 0033 很显然，任何结构性的实施例，尤其是所述接合机构和阀构件的部件的布局以及 相对于彼此的任何布局，只要它们在技术上有利且不影响本发明的功能，就落入权利要求 的保护范围内，即使未在附图中明确示出或未在说明书中明确提及这些实施例。 说 明 书CN 103038549 A 1/4页 7 图1a 说 明 书 附 图CN 103038549 A 2/4页 8 图1b 说 明 书 附 图CN 103038549 A 3/4页 9 图2a 说 明 书 附 图CN 103038549 A 4/4页 10 图2b 说 明 书 附 图CN 103038549 A 10 。